（环境科学专业论文）我国汽车产业物质流分析.pdf

a b s t r a c t r e c e n ty e a r s ，t h ea u t o m o b i l ei n d u s t r yi sp l a y i n gam o r ea n dm o r ei m p o r t a n tp a r t i na c c e l e r a t i n gt h ee c o n o m y , i n c r e a s i n gt h e e m p l o y m e n t ，p r o m o t i n gt h ed o m e s t i c d e m a n d h o w e v e r , t h ei n c r e a s i n gn u m b e ro ft h ep r o d u c t i o na n dt h eo w n e r s h i p e n h a n c et h em a t e r i a li n p u t ，f u e lc o n s u m p t i o n ，a u t o m o b i l ee m i s s i o na n ds c r a p p i n g n u m b e r a n dt h i sh e a v yt h en a t u r a le n v i r o n m e n t a ls t r e s st o o t h e r e f o r e ，i tb e c o m e sa n u r g e n tp r o b l e mt oa d v a n c e t h ei n d u s t r i a l i z a t i o no fn e w e n e r g ya u t o m o b i l ea n dr e d u c e t h ee n e r g yc o n s u m p t i o na n de m i s s i o no ft r a d i t i o n a la u t o m o b i l ev i g o r o u s l y b a s e do nt h ea p p r o a c ho fm a t e r i a lf l o wa n a l y s i s ( m f a ) ，t h em f af r a m eo i lt h e a u t o m o b i l ei n d u s t r ys y s t e mi nc h i n ai se s t a b l i s h e d a n dt h em a t e r i a li n p u t ，m a t e r i a l o u t p u t ，c i r c u l a rm a t e r i a li nt h ep r o d u c t i o ns t a g e ，u s i n gs t a g ea n ds c r a p p i n gs t a g ei s q u a n t i z e da n da n a l y z e d t h e nt h eu n s u s t a i n a b l ep r o b l e m sa r ef o u n di nt h ep r o c e s so f t h ec i r c u l a t i o no fm a t e r i a l s t h ea u t o m o b i l eo w n e r s h i pi nf u t u r ei sf o r e c a s t e db yt h e l o g i s t i cg r o w t hm o d e l ，a n dt h ef u e lc o n s u m p t i o na n de m i s s i o ns c e n a r i oi sp r e d i c t e d b a s e do nt h ep r e d i c t e dv a l u eo ft h eo w n e r s h i p f i n a l l y , t h eq u a n t i z e dp o l i c i e so nf u e l c o n s u m p t i o n ，a u t o m o b i l ee m i s s i o na n ds c r a p p i n g a r es u g g e s t e d t h em a i nr e s u l t sw eg e tt h r o u g ht h er e s e a r c ho ft h em f aa n dp r e d i c t i o n ：a b o u t s c r a p p i n ga n dr e c y c l i n g ：t h e r e a r el e s st h a n4 0 o ft h e s c r a p p i n gv e h i c l e s a r e s c r a p p e db yo f f i c i a lp r o c e d u r eo n l y a n dt h e r ew i l lb em o r et h a n2 0 0m i l l i o nv e h i c l e s g e ti n t ot h es c r a p p i n gl i m i t ，a n dt h i sd a t aw i l li n c r e a s ea tas p e e do f2 3 e v e r yy e a r t h e r e f o r e ，t h eg o v e r n m e n tm u s tt a k eaq u i c ka c t i o nt os c r a pa n dr e c y c l et h eo l d v e h i c l e se f f e c t i v e l y ；a b o u tv e h i c l eo w n e r s h i p ：t h ev e h i c l eo w n e r s h i pi nc h i n aw i l l r e a c har a p i di n c r e a s i n gp e r i o df r o m2 0 2 0t o2 0 5 0 ；a b o u tf u e lc o n s u m p t i o n ：o n p r e m i s eo f t h eo w n e r s h i po fb a t t e r ye l e c t r i cv e h i c l ea n dp l u g - i nh y b r i de l e c t r i cv e h i c l e g e t5 0 0m i l l i o n ，h y b r i de l e c t r i cv e h i c l eg e t4 5 0 0m i l l i o nu n t i l2 0 2 0 ，t h e nt h ef u e l c o n s u m p t i o nl e v e li no u r n a t i o nc a np r o b a b l yc a t c hu pw i t ht h ee u r o p e a nu n i o nl e v e l ； a b o u te m i s s i o n ：t h ec h i n as t a g eve m i s s i o nr e g u l a t i o ns h o u l db es e tt op e r f o mi n 2 0 17 2 0 2 2 k e yw o r d s ：m a t e r i a lf l o wa n a l y s i s ( m f a ) ；a u t o m o b i l ei n d u s t r y ；f u e lc o n s u m p t i o n ； a u t o m o b i l ee m i s s i o n ；s c r a p p i n ga n dr e c y c l i n g 第一章绪论 第一章绪论 1 1 选题的背景及意义 1 1 1 我国汽车产业循环经济政策发展现状 2 0 1 0 年1 月，中国汽车工业协会和中国乘用车联合会公布，2 0 0 9 年中国汽 车8 产销量超过1 3 5 0 万辆，首次超过美国成为世界汽车产销第一大国。2 0 1 0 年中 国汽车产销量更是双双超过1 8 0 0 万辆，稳居全球产销第一。汽车已经成为我国 国民经济重要的支柱产业，在促进经济发展、增加就业和拉动内需等方面发挥着 越来越重要的作用。 近年，欧美发达国家汽车行业发展已经趋于成熟和完善，汽车保有量进入平 稳期，增长幅度逐渐减缓。然而，我国目前人均汽车拥有量较低，从发达国家汽 车产业发展历程看，我国汽车产销以及保有量还处于快速增长期。在未来的发展 过程中，汽车产销量以及保有量还将进一步增长。如表1 1 所列，截止2 0 0 8 年， 我国汽车保有量已达5 1 0 0 万辆，仅次于美国和e t 本。而据不完全统计，截止2 0 1 1 年8 月底我国汽车保有量首次突破1 亿辆大关，已超过日本，仅次于拥有约2 5 亿辆的美国，成为全球汽车保有量第二大国。从全世界范围来看，人均汽车拥有 量全球平均水平为0 1 5 辆。而我国目前的人均拥有量只有o 0 4 辆，不到世界平 均水平的l 3 。如果达到世界平均水平，我国汽车保有量应该是1 9 4 亿辆左右； 达到美国的人均0 8 2 辆的水平，我国汽车保有量应该是1 0 9 3 亿辆。 依照我国汽车产业在全球所处的水平以及近年的发展速度，未来汽车市场涨 幅将相当惊人。2 0 1 0 年9 月5 日，工信部装备工业司副司长王富昌在中国汽车 产业发展国际论坛发言时称，照目前的增长速度，预计到2 0 2 0 年，中国汽车保 有量将超过2 亿辆。可想而知，随之将带来的汽车生产的物质资源投入量增加、 使用阶段的耗油量增加、废弃物排放量增加等现象将非常显著。同时将有数量日 益增多的废旧汽车陆续进入报废期限，数量巨大的报废车辆必将对自然环境造成 巨大的压力。因此，大力推进汽车产业的循环经济发展并减少环境影响已成为中 国汽车产业亟须解决的重大课题。 a 本文中所指汽车包括载货汽车、载客汽车、其他汽车，在汽车工业年鉴中也称民用汽车，不包括运输用 拖拉机、汽车挂车、电车、摩托车、农用运输车及其他。 第一章绪论 表1 - 12 0 0 8 年世界各国汽车保有量及人均拥有量 国别 保有量( 万辆)人均拥有量 美国 日本 中国 德国 意大利 俄罗斯 法国 英国 西班牙 巴西 墨西哥 加拿大 波兰 印度 韩国 澳大利亚 土耳其 泰国 荷兰 阿根廷 印度尼西亚 南非 比利时 瑞典 奥地利 瑞士 其他 2 5 0 2 4 7 5 5 3 5 1 0 0 4 4 0 0 4 0 8 9 3 8 2 6 3 7 2 l 3 5 6 2 2 7 6 1 2 7 4 8 2 5 3 l 2 0 5 2 1 9 0 9 1 8 5 1 1 6 7 9 1 4 6 8 1 0 1 9 9 7 7 8 9 l 8 4 6 8 2 5 7 4 9 5 8 6 4 8 0 4 6 8 4 3 6 1 5 7 5 2 0 8 2 0 5 9 0 0 4 0 5 4 o 6 9 保有量密度 ( 辆平方公里) 2 7 2 0 0 5 1 2 3 1 3 6 0 1 2 7 2 0 6 0 0 5 8 0 6 0 0 1 4 o 2 4 o 6 2 0 5 0 o 0 2 o 3 5 0 6 7 0 1 5 0 1 5 o 5 2 0 2 l 0 0 4 o 1 5 0 5 3 0 5 3 0 5 9 0 6 2 o 0 7 6 1 7 8 1 1 5 6 1 0 6 2 全壁盒生 ! ：! ! ! ：! i ! _ _ _ _ - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ l l _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ l - _ _ _ _ - i _ _ _ _ - l _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ l - _ _ _ _ _ - _ _ 。一一一 数据来源：盖世汽车网、中国国家统计局、日本汽车制造商协会、德国汽车工业协会、w 打d s a u t o 、a n f i a 等。 2 鼹 弱 3 b 2 钞 6 m 2 b 侈 m 3 4 第一章绪沦 表1 21 9 9 7 2 0 11 年我国汽车产业循环经济政策汇总 年份政策 1 9 9 7 汽车报废标准 2 0 0 0 关于调整汽车报废标准若干规定的通知 2 0 0 1 报废汽车( 含拼装车) 同收管理办法 2 0 0 2 财政部、国家经贸委关于发布( 老旧汽车报废更新补贴资金管理暂行办法) 的通知 2 0 0 4汽车产业发展政策缺陷汽车产品召回管理规定 构成整车特征的汽车零部件进口管理办法乘用车燃料消耗限值国家标准 2 0 0 5 汽车贸易政策二手车流通管理办法 车辆购置税征收管理办法关于鼓励发展节能环保小排量汽车的意见 2 0 0 6 汽车产品回收利用技术政策新汽车消费税，大排量汽车税率上调 二手车交易规范机动车强制报废标准规定( 征求意见稿) 2 0 0 7轻型商用车燃料消耗量限值标准报废机动车拆解环境保护技术规范 汽车燃料消耗量标识调整汽车消费税 2 0 0 8 报废汽车回收拆解企业技术规范国家标准汽车零部件再制造试点管理办法 汽车产业调整和振兴规划( 2 0 0 9 - 2 0 1 1 ) ( 包括以旧换新、汽车下乡、购置税减半政策)成品油价税费改革方案 2 0 0 9 重型车用汽油发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法( 中国l i i 、i v 阶段) 中华人民共和国循环经济促进法 轻型汽车燃料消耗量标示管理规定关于允许汽车以旧换新补贴与车辆购置税减征政策同时享受的通知 关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知“节能产品惠民工程”政策节能补贴 2 0 1 0 关于做好节能汽车推广补贴兑付工作的通知乘用车燃料消耗量限值( 第三阶段标准) 汽车与新能源汽车产业发展规划( 2 0 l1 - 2 0 2 0 ) 草案废旧轮胎综合利用指导意见 2 0 l l停止车辆购置税优惠、汽车下乡补贴政策、汽车以旧换新政策重型商用车燃料消耗量测量方法( 第一阶段) 第一章绪论 自上世纪8 0 年代中国开始出现私人汽车，到9 0 年代后期和2 1 世纪以来我 国汽车产业飞速发展。然而汽车产销量的迅速增长离不开国家对汽车产业采取的 一系列刺激政策，另外，近年我国对机动车采取的燃料消耗量限值规定及对报废 汽车陆续采取的标准规范及技术政策也对减小汽车产业环境影响做出了显著的 贡献。总的来说，近年来我国汽车产业循环经济相关政策集中在报废车回收利用、 环保节能以及结合这两项原则的刺激消费政策三个方面。我国1 9 9 7 2 0 11 年间汽 车产业循环经济政策详见表1 - 2 。 回收利用方面： 一、报废标准：主要依据是汽车报废标准、报废汽车回收管理办法和 汽车产品回收利用技术政策，并结合报废补贴政策和强制报废标准等手段进 行管理，但由于缺乏微观配套政策，管理政策和技术方法未能相互衔接，没有完 善的监督管理体系导致政策实施效果不明显，我国报废汽车回收利用率没有得到 有效地提高： 二、回收拆解：针对报废汽车回收拆解环节，质量监督检验检疫总局、国家 标准化管理委员会在2 0 0 8 年联合发布了国家标准g b 2 2 7 2 8 2 0 0 8 报废汽车回收 拆解企业技术规范，对报废汽车回收拆解企业的基本条件、工作流程以及经营 管理提出了强制性的要求； 三、再制造：针对再制造环节，发改委在2 0 0 8 年颁布实施了汽车零部件 再制造试点管理办法，选定一批整车生产企业和汽车零部件再制造企业开展汽 车零部件再制造试点，以推进汽车零部件再制造产业的发展。设计制造是影响产 品回收利用性能非常重要的阶段，产品的绿色特性7 0 都取决于设计阶段。而针 对这一方面，我国尚未出台与回收利用相关的法律法规，作为责任主体的汽车生 产者开展回收利用工作的积极性普遍不高； 四、刺激消费政策：2 0 0 9 年实施的汽车以旧换新政策通过补贴手段在促进 新车消费的同时也提高了老旧车、“黄标车”的报废量，实施效果显著。据统计， 2 0 1 0 年全国办理以旧换新车辆约4 9 5 万辆，拉动新车消费4 9 6 亿元。 环保节能方面： 一、排放标准：国家通过逐步实施汽车尾气排放标准及其他相关环境标准， 来控制环境污染，鼓励环保型车辆，逐步淘汰超标车辆。就目前我国环境标准发 展状况来看，我国仍落后于发达国家的环境标准体系，由于管理体系的不完善， 汽车保养及检验的不严格，使得道路行驶的机动车辆并不能完全达到环保技术要 求； 二、节能政策：自2 0 0 6 年“十一五”规划纲要提出节能减排战略以来，我 国汽车产业的政策制定重点逐渐转移到节能和新能源汽车发展上面，实施了严格 第一章绪论 的乘用车燃料消耗量限值标准和鼓励小排量汽车、新能源汽车消费的税收以及补 贴政策，国家的政策扶持力度不断加大。虽然受到政策扶持，但新能源汽车市场 还是比较冷淡，根据中国汽车工业协会的有关数据，2 0 1 0 年国内节能与新能源 汽车销量不超过7 0 0 0 辆，其中商用车约占了5 0 0 0 辆，而要想实现乘用车的显著 增长，目前来说还比较困难： 三、刺激消费政策：2 0 0 9 年实施了1 6 升以下排量乘用车购置税减半政策 ( 2 0 1 0 年调至7 5 ) ，带动了小排量汽车销售猛增。中国汽车工业协会数据显示， 2 0 0 9 年国内1 6 升及以下小排量乘用车销量达到7 1 9 5 5 万辆；2 0 1 0 年，1 6 升及 以下乘用车共销售6 6 3 1 8 万辆，占乘用车市场比例接近七成。 1 1 2 我国汽车报废回收利用现状 随着我国汽车保有量的迅速增加，报废汽车数量也大幅增长。但由于我国回 收利用政策及技术的发展速度远不及报废汽车的增长速度，我国废旧汽车的回收 利用形式还处于死板、缺乏规范、综合利用比例较低和技术落后的状态i lj 。我国 旧车的报废回收形式分为两种：官方回收和民间回收。官方回收按照国家规定， 车辆“五大总成必须严格按照材料形式回收，不准再出售利用，其他的金属 材料零部件如钢板弹簧等均可进入旧车交易市场或旧车零件市场出售，或以材料 形式回收。民间回收包括了旧车报废及其零部件的交易两方面。回收单位不是严 格意义上的企业，而是一些私人个体作坊，报废及回收手续很大程度上与国家的 相关政策不符合。 1 1 2 1 官方报废回收现状 根据中华人民共和国道路安全法实施条例( 国务院第4 0 5 号令) 第九条， 及机动车修理、报废机动车回收业治安管理办法第八条规定，我国汽车报废 回收程序为 2 ，3 】：用户向公安车管部门申请机动车报废证明，然后持证将车交 到汽车报废回收企业；回收企业按车重付给用户一定费用，并出具报废汽车回 收证明；最后，用户持报废汽车回收证明到车辆注册登记地的公安车管部 门办理注销登记。 回收过程为：被回收的车辆进场后，经公安车管部门验核确认；放掉油箱的 汽油和机油；牌照由交警检验签字；将五大总成破坏，对可利用或销售的零部件 进行筛选后入库；钢铁进行压块后出售给钢铁回收部门；织物及布料作垃圾处理。 b 五大总成：包括发动机、变速箱、前后桥、方向机、车架 第一章绪论 我国汽车报废回收始于2 0 世纪8 0 年代，在“八五”和“九五”期间，中国 对报废汽车管理实行“更新计划”管理，并于2 0 世纪9 0 年代初成立了“老旧汽 车更新领导小组”，专门管理汽车的报废、回收、置换、更新，并对汽车实行强 制性报废，与此同时，还对回收报废车实施特种行业管理，对回收公司实行资格 认证。 在废旧汽车的管理方面，国务院办公厅、公安部、国家工商行政管理局、国 家经济贸易委员会等部门先后颁布了汽车报废标准、报废汽车回收管理办法 及实施办法、机动车交易管理等一系列法规，使报废车辆有了参照标准和执 法依据。但是我国的汽车工业起步晚、基础差，汽车回收利用技术的研究还未深 入，而且中国汽车报废回收一直定位于物资回收上，回收利用率低，其中大部分 为钢铁原材料的回收利用，其它材料如塑料、橡胶等由于还没有适用的回收利用 技术，所以很少回收，基本上采用燃烧或填埋的方法处置。与国外相比，总体水 平很低，仅相当于日、欧等国2 0 世纪8 0 年代水平。 1 1 2 2 民间报废回收形式 民间回收企业大多受到利益驱使，报废回收市场制度混乱，拆解技术落后， 导致严重的污染以及浪费。主要表现在以下几个方面： 1 ) 政策制度不到位：未形成对回收、拆解全过程的监督管理制度，部分报 废汽车流入非法市场。一些车主单位( 个人) 、不法分子利用政策空隙，非法倒 卖报废汽车，扰乱经济秩序。 2 ) 拆解企业体系分散：管理和技术水平落后，行业无序竞争，导致行业经 济效益下降，制约了行业生产力的提高。 1 1 3 本课题的意义 我国汽车产业正在进入快速增长期，而庞大的产量带来的物资消耗、日益增 长的保有量带来的燃油消耗和尾气排放压力、陆续进入报废期限的废旧汽车的妥 善报废及拆解问题，都给我国汽车产业的物质循环和环境影响问题提出了前所未 有的挑战。 本文拟采用物质流分析方法的研究思路，对我国汽车产业系统的物质输入、 输出和循环现状进行详细的分析。从而找出我国汽车产业物质循环中的不合理和 造成环境影响的重要环节，最后针对性的提出改善不合理现状和未来挑战的政策 建议。 第一章绪论 1 2 国内外相关研究现状 1 2 1 国内外物质流分析研究现状 1 2 1 i 国外物质流分析研究现状 在有关该领域的研究历程中，物质流分析最初是在物质代谢( m a t e r i a l m e t a b o l i s m ) 的基础上逐渐引申而来的【4 l 。物质代谢的概念最早由j a r o bm o l e s h o t t 在1 8 5 7 年提出：生命是一种代谢现象，是物质、能量与环境交换的过程。 2 0 世纪6 0 年代以来，a y r e sru 等1 5 】对经济运行中物质与能量流动对环境的 影响进行了比较系统的研究，第一次提出利用“物质平衡原理”( p h y s i cb a l a n c e p r i n c i p l e ) 研究国民经济的物质流动。w e m i c ki 等【6 】在a y r e s 的基础上针对美国 的物质流平衡，提出国家物质流分析的基本框架。 在国家或区域经济系统物质流分析的研究过程中，世界两大研究机构德 国伍珀塔尔气候、环境与能源研究所( w u p p e r t a li n s t i t u t ef o rc l i m a t e ，e n v i r o n m e n t a n de n e r g y ) 和世界资源研究所( w o r l dr e s o u r c ei n s t i t u t e ，w r i ) 做了大量工作。 物质流账户体系就是由w u p p e r t a l 气候、环境与能源研究所提出，并由欧盟委员 会的大力推动下得到发展。2 0 世纪9 0 年代以来，w u p p e r t a l 气候、环境与能源 研究所提出“单位服务的物质投入”和“生态包袱”的重要概念。一些欧盟成员 国和欧洲自由贸易联盟( e f t a ) 成员国也将物质流统计列为国家统计体系的一 部分( e u r o s t a t ，1 9 9 7 ) 刀。随后，物质流分析方法在美国、日本、奥地利、 德国迅速得到应用 4 1 。1 9 9 5 年德国联邦统计局在其出版的i n t e g r a t e d e n v i r o n m e n t a la n de c o n o m i ca c c o u n t i n g - m a t e r i a la n de n e r g yf l o wa c c o u n t s 一书 中，第一次对一个国家经济系统进行了全面的物质流分析研究。随着经济的发展 和环境的恶化，近年来许多国家都陆续滴开始致力于本国经济系统的物质流分析 研究。 2 0 0 1 年，欧盟统计局公布物质流分析指标的指导性原则文件e u r o s t a t 2 0 0 1 8 1 。对全世界物质流的深入研究发挥了积极的引导作用。1 9 9 7 年和2 0 0 0 年， w r i 先后完成了“工业经济的物质基础”( t h em a t e r i a lb a s i so fi n d u s t r i a l e c o n o m i c s ) 和“国家之重”( t h ew e i g h to f n a t i o n s ) 的研究报告。 除上述各国之外，1 9 9 8 年至2 0 0 3 年之间，法国、澳大利亚、英国、意大利、 丹麦、芬兰、瑞典和捷克【9 】等国家也已经对本国经济系统进行了完整的物质流分 析。2 0 0 1 年，欧洲环境署( e u r o p e a ne n v i r o n m e n ta g e n c y , e f a ) 运用物质流分析 法对欧盟1 5 国的物质流输入进行了统计分析，这是物质流研究第一次应用于区 域经济系统。2 0 0 2 年欧盟统计局也发布了其所有成员国以及欧盟地区的物质流 第一章绪论 输入和消费统计结果【l o j 。 上世纪末以来，美国耶鲁大学工业生态中心( c e n t e rf o ri n d u s t r i a le c o l o g y ) 在物质流分析方面也做了许多研究。该中心2 0 0 2 年创立了s t a f ( s t o c k sa n d f l o w s ) 项目】，量化全球的c u 、z n 、a g 、f e 、c r 、n i 、s n 、p b 、w 等金属的 元素库、库与库之间的转换机资源开采利用的方式，为全球及一些国家的环境资 源管理及政策制定提供了一定的理论依据。 1 2 1 2 国内物质流分析研究现状 国内有关物质流分析的研究目前还处于起步阶段，在理论上主要依据“欧盟 导则e u r o s t a t2 0 0 1 ”的研究思路，在应用上主要按照国家层面、区域层面及 产业部门层面等三个层次分类进行研究实践。 ( 1 ) 国家层面物质流分析研究： 2 0 0 0 年，北京大学的陈效逑等f 1 2 】利用物质流的理论和方法分析了我国1 9 8 9 年至1 9 9 6 年问经济系统的物质需求总量、物质消耗强度和物质生产力。研究借 鉴德国w u p p e r t a l 研究所物质流账户体系，以我国的实际数据与美国的需求总量、 荷兰及日本的资源消耗强度进行比较，表明我国经济发展的资源与生态环境代价 是巨大的。并以我国目前的物质生产力为起始点，提出了到2 0 2 5 年和2 0 5 0 年将 资源利用效率分别提高4 倍和1 0 倍的中、长期目标，以便与全球可持续发展对 资源消耗的总控制目标相适应；2 0 0 3 年，陈效逑等【13 j 又对我国1 9 8 5 年至1 9 9 7 年间经济系统的物质输入与输出进行了研究。结果表明控制经济系统的资源投入 量是减少污染物排放量的一种有效途径。并证明我国单位g d p 的物质输入量和 输出量( 包括水的消耗量和污水排放量) 均呈下降的趋势，反映出我国经济系统的 资源利用效率明显提高。 2 0 0 4 年，清华大学的张天柱等【1 4 】对1 9 9 0 年至2 0 0 0 年间中国经济系统所使 用的化石燃料数据进行统计分析。以在欧美得到广泛应用的物质流分析方法为基 础，重点计算化石燃料物质需求总量。研究表明为实现化石燃料的可持续利用， 2 0 1 0 年和2 0 5 0 年中国对化石燃料的利用效率应该分别达到1 9 9 0 年西德和1 9 9 4 年日本的水平。2 0 0 5 年，张天柱等【l5 】以“欧盟导则e u r o s t a t 2 0 0 1 ”为理论基 础，对中国经济系统1 9 9 0 年至2 0 0 2 年间的自然物质投入进行分析计算。提出， 为了实现经济发展的去物质化，必须在保持较低人1 ：3 增长速率的同时大力提高技 术水平，提高经济系统的资源生产效率。 2 0 0 5 年，东北大学的王青、顾晓薇等【1 6 】以德国w u p p e r t a l 研究所的物质流账 户系统为基础，计算了1 9 9 0 年至2 0 0 2 年间中国经济系统的直接物质投入，并对 第一章绪论 其进行了减量化分析和国际比较。结果表明，我国经济发展主要依赖自身资源的 支撑；我国直接输入物质使用效率在升高，说明我国经济实现了一定程度的物质 减量；并通过预测得出，若保持经济增长的同时实现直接输入物质使用量的零增 长，2 0 5 0 年中国的直接输入物质使用效率应是现在的5 倍或1 0 倍，实现这一目 标是完全可能的。 2 0 0 5 年，南京财经大学的李刚等【1 7j 根据w 刚对物质流的估算方法，描述了 我国经济系统的资源消耗特征和变化趋势。结果表明，中国物质需求总量已显著 超过美国，并且具有快速上升趋势：中国环境库兹涅茨曲线的倒“u ”型特征显 著；出口物质的巨大隐藏流导致当前的对外贸易处于不利地位。 2 0 0 6 年，清华大学的陈吉宁等t 1 8 j 以磷元素为例，运用物质流分析方法建立 了2 0 0 0 年全国水平上的静态磷物质流分析模型( p h o s f l o w ) ，并对中国磷循环 系统的结构特征与物质利用效率特征进行了系统识别。结果表明，由于磷的生产 和消费部门的磷物质利用效率水平较低，中国磷循环系统在整体上呈较为典型的 单向、开放式物质流结构。 2 0 0 8 年，清华大学的钱易等【l9 】借用耶鲁大学的“库与流”s t a f 框架，详细 解析了铝在国家层面上的社会流动过程，将其概括为四阶段( 生产阶段、加工与 制造阶段、使用阶段、报废与再生阶段) 、四种库( 矿产资源库、第一和第二阶 段产品的暂时性库存、使用阶段的社会累积库、各种含铝废弃物的堆存库) 和四 种流( 正向流、逆向流、废物流、进出口流) 。以四阶段为依托，刻画了四种流 的具体过程，为进行定量化的铝物质流分析及相应的能量流、价值流和环境影响 分析提供了基础。 2 0 0 8 年，中南大学的郭学益等【2 0 】从铜的生产、加工制造、使用和废铜处 理四个阶段详细阐述了铜循环的s t a f 物质流分析模型，并以此模型分析了2 0 0 4 年我国铜的流动状况和社会存量变化。对比1 9 9 4 年与2 0 0 4 年我国铜物质流图可 知，1 0 年间我国废铜再资源化程度虽有提高，但较之快速增长的铜需求量仍显 不足。因此在资源危机面前，加强政策引导与科研力度，大力提高一次铜的资源 生产率和二次铜的再资源化效率是我国铜工业可持续发展的工作重点。 ( 2 ) 区域层面物质流分析研究： 2 0 0 4 年，清华大学的张天柱、陈吉宁等忙l j 以“欧盟导则e u r o s t a t2 0 0 1 ” 确立的框架为基础，对贵阳市的经济增长方式进行初步分析。给出了贵阳市2 0 0 0 年物质流全景，以及1 9 7 8 2 0 0 2 年资源投入、1 9 9 6 2 0 0 2 年污染排放的总量、结 构、强度与人均规模的变化。结果表明，贵阳市现有的经济发展表现出强烈的“高 资源投入，高污染排放”的线性经济特征。转变传统增长方式，积极推动循环经 第一章绪论 济是实现贵阳市可持续发展的根本途径。2 0 0 6 年，张天柱等【2 2 】又对辽宁省1 9 9 0 年至2 0 0 3 年间的物质代谢情况进行了核算和分析。结果表明自1 9 9 0 年以来，辽 宁省所消耗的自然资源绝对数量较大，相对数量也高于全国平均水平。自然物质 生产效率不仅低于全国平均水平，而且也远远低于国际先进水平。辽宁省自然资 源的高消耗并没有换来高质量的回报。 2 0 0 6 年，南京大学的毕军等【23 j 以常州市武进区为例，在阐述物质流分析方 法及其指标的基础上，对其循环经济发展状况进行了分析和评价。结果表明，常 州市武进区资源生产率、废弃物排放强度、工业用水循环利用率、城市中水回用 率、危险废物处置率和城镇生活污水处理率是各个循环经济评价指标中最为薄弱 的几个环节。文章最后对循环经济评价指标体系存在的问题进行了分析，并对今 后区域循环经济的发展予以了展望，为区域循环经济和可持续发展研究提供了新 的思路。 2 0 0 6 年，南开大学的鞠美庭等f 2 4 】利用“欧盟导则e u r o s t a t2 0 01 ”的物质 流分析工具对天津市经济一环境系统中的物质流进行了分析。结果表明，2 0 0 4 年天津市的物质需求总量增长趋势明显，其中基础设施建设对环境造成了较大扰 动，进口物质大于出口物质；城市环境容量总体处于饱和状态，水体污染严重； 物质消耗强度不断增长，资源的利用效率处于较低水平。并针对存在的问题提出 应对措施及建议。2 0 0 9 年，鞠美庭等【2 5 】又对天津市1 9 9 6 2 0 0 7 年问的资源生产 力进行了分析。结果表明，天津市的资源生产力总体呈上升趋势；天津市的环境 负荷( 或资源消耗) 随g d p 的增长而上升，实现“脱钩”至少应使资源生产力 提高2 2 倍以上；并提出提高资源生产力的相应建议。 2 0 1 0 年，中科院的杨建新和王如松等【2 6 】从工业区内的企业及其所形成的工 业共生网络物质核算入手，针对如何在生态工业园区尺度开展物质代谢研究进行 了详细论述，并通过引入部门间实物型投入产出表对该尺度m f a 的核算方法进 行了改进，最终构建了e i p s m f a 模型及指标体系。以期为生态工业园区实践中 的规划与管理提供方法指导。 ( 3 ) 产业部门层面物质流分析研究： 2 0 0 5 年，张天柱等【2 7 基于“欧盟导则e u r o s t a t2 0 0 1 的物质流分析方法， 对北京市1 9 9 0 2 0 0 2 年新建和拆除的住宅建筑的物质流进行了分析，并对2 0 1 0 年北京市住宅建筑的物质流进行了估计，揭示了北京市住宅建设活动的物质消耗 现状和对环境的潜在压力。结果表明，北京市住宅建设活动的能耗已经占到北京 市总能耗的1 5 ，而这其中生产建筑材料的能源消耗就占到了8 9 。文章提出 了改进建材的生产工艺，加强建筑垃圾的再循环利用对减少能源消耗能起到积极 第一章绪论 的推动作用，并能促进住宅建筑的可持续发展。 2 0 0 6 年，东北大学的陆钟武等【2 8 j 把大型钢铁企业的生产系统分解为相互关 联的物质流动和能量流动过程两部分，针对其中的物质流动过程，构造从天然铁 矿石( 或废钢) 到钢铁产品生产过程的物质流图，并建立含铁物料流动过程的铁流 模型。讨论了钢铁生产过程中物质流变化、能量流变化及其相互作用对企业能耗 及资源效率、能源效率的影响，指出了提高资源效率、能源效率的努力方向。 2 0 0 6 年，中南大学的柴立元等【2 9 】针对循环经济建设模式下有色金属行业企 业循环经济建设的物质流分析的特点，对铅锌冶炼企业物质流动情况进行了详尽 的研究。研究得到适用于铅锌冶炼企业循环经济建设的物质流分析方法，即采用 生命周期评价方法对铅锌冶炼主流程各工序的物质流进行分析，用化合物物质流 分析方法进行铅锌伴生元素回收过程的输入输出分析。 物质流分析的研究在国内已经越来越受到重视。2 0 0 4 年4 月，在东北大学 召开了“环境指标：生态包袱和生态足迹”海峡两岸学术交流会。2 0 0 5 年1 月， 在北京召开了中日合作循环经济与物质流分析高级研讨会( s e n i o rw o r k s h o po n c i r c u l a re c o n o m ya n dm a t e r i a lf l o wa n a l y s i s ) 。在随后的国内有关会议上，如2 0 0 6 年7 月在青岛召开的环境与自然资源经济学研讨会暨夏令营活动( p a c e 2 0 0 6 ： w o r k s h o pa n ds u m m e rc a m pf o re n v i r o n m e n t a la n dr e s o u r c ee c o n o m i s t s ) ，物质流 分析及管理的研究也得到了充分的重视和关注。 1 2 2 国内外汽车产业物质流分析的研究现状 国内外产业部门层面的物质流分析研究尚处于探索阶段，针对汽车产业的物 质流分析研究更是少见。 近年，国外一些学者尝试用物质流分析的理论和方式对汽车中的某一元素或 某一组成部分进行详细的描述。例如，2 0 0 9 年，麻省理工的c h e a hl 等【3 0 j 采用 物质流分析的方法描述了1 9 7 5 年至2 0 3 5 年间美国载客汽车中铝元素的“库与 流”。结果表明，通过加强铝的循环利用或提高铝产品能源利用率，可以降低产 品的能源需求量。并指出及时、持续的改变才能真正达到显著的改善。2 0 0 9 年， w u p p e r t a l 研究所的s a u r a tm 等【3 1 研究分析了汽车尾气催化装置中铂族金属流的 环境影响。文章量化了2 0 0 4 年欧洲铂族金属的输入、输出以及循环情况，结果 表明汽车尾气催化装置是欧洲铂族金属最大用户。并指出在欧洲大陆上减少汽车 尾气排放量或者降低环境影响会对铂族金属开采加工地如西伯利亚和南非造成 间接影响。2 0 1 1 年，早稻田大学的n a k a m u r as 等【3 2 】基于投入产出分析，提出识 别单个原料物质投入产出流的新方法t h eu n i tp h y s i c a l i n p u t - o u t p u tb ym a t e r i a l s 第一章绪论 ( u p i o m ) 。并应用该方法描述日本报废汽车中的钢铁流。2 0 1 1 年，克莱姆森大学 的s a r k a rs 等【33 】采用物质流分析方法量化了加勒比海岛国多米尼加的轮胎、汽车 及废旧轮胎的使用及循环情况，估算了到2 0 2 0 年每年的废旧轮胎量，并拟定了 循环利用措施。 国内，近年出现了少数针对汽车产业整体进行的物质流分析。2 0 0 6 年，武 汉理工大学的史占国【3 4 】定量地测评汽车产业内物质和能量的代谢规律。指出生态 包袱指标能简洁和定量地揭示汽车产业对于自然资源的干扰和退化影响，同时对 未来的研究方向提出了建议。2 0 0 9 年，清华大学的温宗国等p 5 】采用物质流分析 方法比较详细地评估了中国公路交通系统的物质代谢。结果显示，2 0 0 5 年中国 公路交通系统的物质总输入为5 2 1 m r ，向环境排放的污染物量约占资源投入量的 2 8 3 ：2 0 0 1 - 2 0 0 5 年，污染物排放量以年均9 6 3 的速度快速增长。中国公路 交通行业的发展模式仍然是资源消耗量大、利用效率不高，污染排放重的粗放型 线性发展模式。中国公路交通系统应重点从基础设施的建设及运营关键环节入 手，开展节能减排，推进循环经济的发展。 除上述研究外，国内还有些学者尝试使用生命周期评价方法对汽车产业进行 分析评估。如，复旦大学的王寿兵及中科院的王如松等【3 6 j 利用生命周期评价方法 探讨国产轿车在能源消耗和环境排放方面的特点；吉林大学的杨丽丽【37 j 将生态学 理论分析汽车产业发展带来的环境影响；华中科技大学的赵鹏飞p 驯提出汽车产业 生命周期的概念并对其技术创新特点进行分析。 总体来说，物质流分析能够用量化的方法分析某一系统的物质输入、输出、 贮存及循环情况，能够清楚地反映出系统的物质消耗情况、资源使用效率以及对 环境造成重大影响的关键环节。因此，物质流分析的应用正在经济、环境领域中 广泛展开。目前，国家及区域层面的物质流研究已有一个共同遵循的方法指导性 文件“欧盟导则e u r o s t a t2 0 0 1 ”。针对产业层面的物质流分析尚且没有详细的 方法依据，相关的研究和应用大部分是在“欧盟导则e u r o s t a t2 0 0 1 ”框架的 基础上进行。而具体到汽车产业的物质流分析应用实例更是少数，因此本文将在 总结归纳现有研究的基础上，尝试提出适用于我国汽车产业现状的物质流分析框 架，并采用其对我国汽车产业相关数据进行分析，提出政策建议。 1 3 研究方法和技术路线 物质流分析的基本观点是，人类活动所产生的环境影响在很大程度上取决于 进入经济系统的自然资源和物质的数量与质量，以及从经济系统排入环境的资源 和废弃物质的数量与质量。前者产生对环境的扰动，引起环境的退化；后者则引 起环境的污染。它从实物的质量出发，通过追踪人类对自然资源和物质的开发、 第一章绪论 利用与遗弃过程，研究可持续发展问题，即通过对自然资源和物质的开采、生产、 转移、消耗、循环、废弃等过程的分析，揭示物质在特定区域内的流动特征和转 化效率，找出环境压力的直接来源，作为评价该区域发展的可持续性指标，进而， 提出相应的减少环境压力的解决方案，为实现可持续发展的近、中期目标提供科 学依据。 本文将在总结归纳现有研究的基础上，尝试提出适用于我国汽车产业现状的 物质流分析框架，并采用其对我国汽车产业相关数据进行分析，评估其环境影响 及风险，提出调控手段和政策建议。 分析物质流分析方法， 总结出适合于我国汽车行业现状的物质流分析方法 0 查资料、调研，结合理论方法，确定拟研究系统边界 士 对系统进行环境影响和风险的识别 占 提出调控手段 0 效果评价，政策建议 图1 1 研究方法和技术路线 第二章物质流分析理论方法 第二章物质流分析理论方法 2 1 国家及区域层面物质流分析方法 2 1 1 物质流分析的定义 2 0 0 4 年，p a u l 和h e l m u t 在其著作p r a c t i c a lh a n d b o o